炭素繊維強化プラスチック（CFRP）補強における空洞の分析と処理ガイド

炭素繊維強化プラスチック（CFRP）補強は、その成熟した技術と高い効果から、建築構造補強工事において一般的な方法となっています。この技術の基本原理は、特殊な構造用接着剤を使用して炭素繊維布をコンクリート表面に接着し、複合構造を形成することです。これによりCFRPとコンクリートが協働し、構成部材や構造物の耐荷重性能（例えば、変形の低減、応力の低下、ひび割れ進展の抑制など）を向上させます。

ただし、実際の施工においては、「空洞（剥離）」が最も一般的な問題です。GB50550『建築構造補強工事施工品質受入規範』の要求によると、空洞とは炭素繊維布がコンクリートに完全に付着していない状態を指し、有効な複合機能が発揮できないことを意味します。 空洞部分の面積が全接着面積の5％を超える場合（つまり、有効接着面積が95％未満の場合）、補強工事は基準不適合とされ、再施工が必要です。

I. 空洞が生じる主な原因

下地の準備不足：

コンクリートの接着面が平らに研磨されていない。

必要な研磨が省略されている（特にコーナーを規定された曲率半径に丸めないなど）。

下地が湿気ている、粉塵／油分などで汚染されている、またはひび割れが事前に補修・均されていない。

接着剤の塗布上の欠陥：

樹脂の塗布が均一でなく、厚みにばらつきがある。

接着剤の塗布が不均一であり、特にコーナーなどの複雑な箇所において塗布量が不足している。

ファブリック配置後の再コーティング不足またはムラのある再コーティングにより、十分な 双方向の含浸が カーボンファイバーファブリックに達成されない。

非標準的なファブリック配置作業：

配置中にファブリックを十分に張ったり、整えたりしていない。

ローラー／スクイジーを十分かつ効果的に使用して、ファブリックの下に閉じ込められた空気を排出していない。

ローリング／スクイジング作業が不十分で、ファブリックが平らで密着した状態になっていない。

材料品質の問題：

剛性が高すぎる、または織りが緩いカーボンファイバーファブリックを使用しており、十分な柔軟性が ない。 および基材への適合が困難である。

II. 空洞処理方法

小規模な空洞（個別空洞面積 ≤ 100 cm² / 10,000 mm²）：

ニードル注入 修復用樹脂の注入により空洞を埋める方法が試みられることがある。

注意: この方法は 効果が限定的である 。樹脂の注入や完全な修復が困難な場合が多く、適用頻度は比較的少ない。

大規模な空洞（個別空洞面積 100 cm² / 10,000 mm²）：

カットアウト： 空洞化した領域からCFRPファブリックを完全に除去します。

修理: 修復用樹脂を使用してコンクリート下地を均します。

再パッチ: 新しいカーボンファイバー布を修理箇所に適用します。

継ぎ目要件:

耐荷重方向: 新規布と既存布の継ぎ目の長さ ≥ 200mm 各端部あたり。既存の層数が3層以上の場合、継ぎ目長さ ≥ 300mm .

負荷を背負わない方向: 周りの長さ ≥100mm 片側から

重要な建設方法

必須 固い,繰り返し圧力を適用するローラー/スプリージを使用 (前後は最善) 完全に空気を排出する .

樹脂が塗り込まれていることを確認します 均等で十分 完全にするために 双方向の含浸が カーボンファイバーファブリックに達成されない。

主要な予防および運用ポイント：

下地の準備が基本です： 指定された 平らで、乾燥した清潔な表面に研磨してください 。コーナー は規定のラウンドに 半径に丸める必要があります。 すべてのひび割れを事前に修理してください .

接着剤の塗布が重要です： 保証 均一で十分な接着剤の塗布 （特にコーナー部分において）確実に行い 貼り付け前の下地および貼り付け後のファブリック表面が十分に浸透していること .

貼り付け技術が重要： ファブリックをしっかりと張り、正しく位置合わせを行う ．ローラー／スキージでしっかりと 強い圧力を繰り返し加えて , 空気を完全に追い出す ファブリックが 平らでしっかりと接着されることを確保する .

素材の品質が基本です： 使用 合格品、高柔軟性、しっかり織り込まれた高級カーボンファイバー生地および適合性のある構造用接着剤 .

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